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《中国软钎焊企业在全球无铅化浪潮中所面临的挑战和机遇》
The
opportunity and the challenge for the
Chinese soft
soldering enterprise in the face of the global lead-free tide
夏 杰
摘要：本文首先介绍了“全球无铅化浪潮”的发起及国内外政策等背景状况；通过对“全球无铅化浪潮”发起时中国电子信息产业的状况分析，总结了中国软钎焊企业在“全球无铅化浪潮”中所面临的挑战，然后重点论述了“绿色工艺链的建设与管理，提出中国企业应该明确的研究方向及可持续发展能力的培养”等应对措施；最后简要论述了“全球无铅化浪潮”为中国软钎焊企业带来的机遇以及如何扩大自身优势，以顺应无铅化发展大潮等。
前
言
地球只有一个，它是人类共同的家园，全球工业发展是人类文明进步的一个重要部分，工业发展为人类谋就了福祉，也产生了一定的污染，众多的环境和生态问题日趋严重；因此，环保就成了人们在“生存”与“发展”之间必须做出的一个重要选择，环保也成为一个企业、一个民族、一个国家可持续性发展的基础与关键。
在全球经济一体化日益深入的今天，每一次国际社会工业技术的提升和变革，都会对中国企业产生一定的影响，而新世纪袭卷全球的“无铅化浪潮”在电子电器行业掀起了又一次“工业革命”，虽然无铅化的直接对象是电子信息产业，而大多数电子信息产品都需要焊接工艺，所以电子信息产品离不开“软钎焊”及“软钎焊料”，所以这一波“无铅化浪潮”对中国软钎焊企业造成的冲击似乎更为直接而猛烈。而中国软钎焊企业面临着无数的挑战似乎还没有做好充分的准备，那么我们的企业该如何应对？带来挑战的同时是否也带来了一些机遇？本文从全球“无铅化浪潮”的背景及其发展现状展开论述，重点探析中国企业应对挑战的策略和方法，以及“无铅化浪潮”为“中国软钎焊企业”带来的机遇，从当前形势和长远发展等多角度、多方面论述，解析了以上两个方面的问题。
一、背景介绍
1、国际背景及全球无铅化浪潮的发起
1991和1993年：美国参议院提出将电子焊料中铅含量控制在0.1%以下的要求，遭到美国工业界强烈反对而夭折；
1991年起NEMI,
NCMS, NIST, DIT, NPL, PCIF, ITRI, JIEP等组织相继开展无铅焊料的专题研究，耗资超过
2000万美元，目前仍在继续；
1998年日本修订家用电子产品再生法，驱使企业界开发无铅电子产品；
2000年6月：美国IPC
Lead-Free Roadmap 第4版发表，建议美国企业界于2001年推出无铅化电子产品，2004年实现全面无铅化；
2000年8月：日本
JEITA Lead-Free Roadmap 1.3 版发表，建议日本企业界于2003年实现标准化无铅电子组装；
日本企业无论是其研究基础及其系统规划都已经走在了世界同行的前列，大多数电子电器企业在2000年前后就制定出无铅化时间表，如松下公司1998年10月第一款批量生产的无铅电子产品问世，Panasonic MiniDisc MJ30；2000年6月12日启动全制品无铅化计划，2002年12月推出绿色采购准则，2003年实现全制品无铅化（购入部品及OEM制品除外）；索尼公司更是在1995年就开始进行PCB无铅化电子组装及元器件无铅化镀层的基础研究，并制定2005年3月实现全制品无铅化的目标，目前已经达成。
2002年1月欧盟 Lead-Free Roadmap1.0 版发表，根据问卷调查结果向业界提供关于无铅化的重要统计资料；
2002年美日欧三方代表在日本东京签署了世界无铅软钎焊发展规划框架协议，在该协议中，对电子元器件无铅化的规定是：2003年底之前实现引出端无铅化，2004年底之前实现元器件完全无铅化；对整机组装的规定是：2005年底之前完全实现无铅化组装。
基于全球无铅化及环境考评，欧盟议会和欧盟理事会2003年1月23日发布了第2002/95/EC号《关于在电气电子设备中限制使用某些有害物质的指令》（ROHS指令），在这个指令中，欧盟明确规定了六种有害物质为：“铅、汞、镉、六价铬、聚溴联苯（PBB）、聚溴二苯醚（PBDE）”；该指令自2006年7月1日起实施（指令中豁免项的相关产品除外）。2003年1月27日欧盟议会和欧盟理事会又发布了第2002/95/EC号《关于报废电子电气设备指令》，在这个指令中，针对各种进入欧盟成员国市场的电子电气设备产品的报废处理问题进行了明确的规定，并制定了相应的实施时间表。虽然ROHS指令规定，进入欧盟市场的电气电子产品无铅化强制要求从2006年7月1日开始，但这两个指令的发布，标志着争论以久的无铅化问题，由理论变成了现实，软钎焊行业“无铅化浪潮”由此兴起。
2、国内现状及政策
在无铅化浪潮中，中国软钎焊企业的动作及研究力度与国外同行存在一定的差距，但2004年后随着欧盟两个指令实施期限的临近，中国企业对无铅化制程研究的力度在加大，导入速度也在逐步加快。目前，有涉及出口到欧盟产品的中国电子信息产品企业多数已成功导入无铅化制程，大多数企业已经能够做到无铅化组装要求，“中国软钎焊企业”对无铅化的配套情况良好，无铅焊接产品及焊接工艺逐步成熟并不断运用到实际生产中去。
从2003年欧盟的指令出台后，中国信息产业部积极带领中国企业学习及应对，2003年3月中国信息产业部经济运行司就开始拟订《电子信息产品生产污染防治管理办法》，提议自2006年7月1日起投放市场的国家重点监管目录内的电子信息产品不能含有Pb；同年中国国家标准化管理委员会把《无铅焊料标准》列入中国标准制定年度计划，并于2004年完成。同期，为应对欧盟无铅化浪潮要求及配合信息产业部联合国家七部委制定的《电子信息产品污染控制管理办法》（信息产业部第39号令）的实施，中国电子标准化研究所及其他相关单位相继推出《无铅焊料行业标准》、《无铅焊接用助焊剂标准》、《电子信息产品中有毒有害物质的限量要求》及《电子信息产品污染控制标识要求》等多个标准，目前均已进入报批程序。
3、无铅化绿色浪潮的现实意义
在软钎焊的发展过程中，锡铅合金一直是最优质的、廉价的焊接材料，无论是焊接质量还是焊后的可靠性都能够达到使用要求；但是，随着人类环保意识的加强，“铅”及其化合物对人体的危害及对环境的污染，越来越被人类所重视。美国环境保护署(EPA)将铅及其化合物定性为17种严重危害人类寿命与自然环境的化学物质之一，美国职业安全与健康管理署(OSHA)标准：成人血液中铅含量应低于50mg/dl，儿童血液中铅含量应低于30mg/dl。
因为空气中含有SO2、NO2、CL2等，这些气体可随雨水生成H2SO4、H2NO3、HCL等强酸性物质，从而形成“酸雨”，而铅（Pb）或含铅物质垃圾在空气中与氧气反应生成PbO，当“酸雨”和PbO起反应后可生成：PbSO4、Pb（NO3）2、PbCL等，这些物质可溶于水，能随雨水一起进入地下饮用水循环系统而进入动物或人类的食物链；另外，在日常工作中，人体可通过皮肤吸收、呼吸、进食等吸收铅或其化合物，当这些物质在人体内达到一定量时，会影响体内蛋白质的正常合成，破坏中枢神经，造成神经和再生系统紊乱、呆滞、贫血、智力下降、高血压甚至不孕等症状；铅中毒属重金属中毒，在人体内它还有不可排泄、并且会逐渐积累的问题。
因此，“无铅化绿色浪潮”的现实意义在于，保护了铅对环境的污染，保护了人类的健康及我们赖以生存的家园。
二、中国软钎焊企业在全球无铅化浪潮中所面临的挑战
要谈中国软钎焊企业在全球无铅化浪潮中所面临的挑战，首先要了解全球无铅化浪潮发起时中国电子信息产业当时的实际情况。自改革开放以来，中国的电子电器及信息产品行业发展比较快，特别是21世纪最后几年的发展异常迅猛，因此引起了欧盟及日、美等发达国家的注意。我们用了不到20年的时间将信息产品由一个新兴产业变成了共和国的第一支柱产业，根据2002年的统计，我国在2002年向欧盟出口的信息产品约270亿美元，涉及其两个指令中10大类目录的产品约120亿美元。据不完全统计，我国2003年出口信息产品约占整个出口额的27%，比2002年增长4.9%左右。
十六大召开后，我国经济又进入一个快速增长期，特别是在会上提出的“走新型信息化道路”更是随后几年我国经济发展的指导思想。欧盟的两个指令无疑将在一定程度上拉大我们与欧盟国家的技术差距，冲击中国信息产业迅速发展的势头，限制了中国企业的出口，从而保护欧盟企业的利益。
因此，2003年初欧盟颁布两个指令，从而发动了全球无铅化的浪潮，对我国电子信息产业的直接影响可能有以下几个方面：
第一：欧盟两个指令的颁布，将在短期内对我国信息产品的出口造成一定的影响，信息产品出口额将有一定的下降趋势；
第二：在一定的时期内打乱我国信息产品出口的多元化局面，某些行业的影响将在短期内难以消除或突破；
第三：在欧盟两个指令实施前，我国将进入一个科技创新集中期，无铅化带来了电子电器行业技术的提升，并因此将影响产业规模化发展的速度；
第四：在未能完全达到欧盟标准要求之前，我国大多数企业将花费较大财力、物力对无铅化进行研究，在某些特殊领域，将不得不以高额费用引进国外专利或原辅材料；
全球无铅化浪潮的兴起，可能产生的不良影响远不止以上概括的这些，欧盟两个指令的颁布，既凸显了欧盟地区针对进口产品设立贸易技术壁垒的不良意图，也暴露出我国企业长期停留在国际产业链条末端、环保意识不强、核心技术缺失等重大缺陷。而在无铅化浪潮中，首当其冲的将是软钎焊行业，无论是电子元器件的无铅化还是产品组装无铅化，首先涉及的就是软钎焊料及软钎焊技术，因此，综合多方面、多层次状况来看， “无铅化浪潮”对“中国软钎焊行业”带来的挑战还是比较严峻的，主要有以下几个方面：
1、随着无铅化进程的不断深入与“中国软钎焊企业”的壮大，知识产权的问题日益紧迫；
在目前的无铅焊料专利中，国际专利共有三百多项，国内专利仅有六项。目前市场上销售的无铅焊料主要以“锡铜”系及“锡银铜”系合金为主，除“锡铜”无铅焊料外，其他在销无铅焊料基本都涉及日本或美国企业的国际专利，“锡铜”二元合金的诸多缺陷使得众多生产厂商在推广时或多或少都碰到了一些问题，因此都在“锡铜”二元合金的基础上添加了其他微量元素，这些焊料除了在规避国外专利方面起到了一些作用外，真正能够达到“锡银铜”系焊料水平的尚没有，与“锡铜”无铅焊料相比，其优势并不十分明显，更多层面上来看，可能只是某些焊料生产厂家的一种“卖点”炒作而已。
在中国软钎焊企业销量都不是特别大的时候，或者是没有和国外专利企业直接在市场上冲突的时候，似乎我们的日子还比较好过，一旦和国外企业直接在市场上有了正面冲突，在任何时候，知识产权问题都是对我们不利的一个潜在因素。
2、对无铅化工艺的认识不足，使很多企业在无铅化进程中走了弯路；
因为中国软钎焊企业普遍存在技术储备不足的缺陷，所以在无铅化浪潮刚刚兴起的开始时候，很多做焊料的厂家将纯锡直接交给客人使用，结果在强度方面根本达不到要求。当国外技术慢慢进来后，大家开始生产“锡铜”类无铅焊料合金，开始的时候，很少考虑到焊料的生产工艺以及客人的使用工艺，比如有的厂商生产无铅锡条在工艺上是比较容易的，直接浇铸就行了，但是某些合金在拉丝方面的性能就很差，这些都是经历过以后才逐渐认识到，并在实际的生产中慢慢提高。相比较国外厂商来讲，因为缺乏研究基础导致了对无铅化工艺的认识不足，结果走了一些弯路，浪费了大量的时间和精力。
3、因为无铅化的标准尚不统一，交易中存在较多隐患；
目前，对无铅焊料中铅含量控制的标准，业界还没有一个可以普遍适用的明确标准，针对相同的标准，一些厂商根据自身实际情况还制定了特殊的要求，比如参照“欧盟欧洲危险物质使用限制规程建议”等资料要求焊料中铅含量在1000PPM以下，有的企业要求在300PPM以下、有的要求在200PPM以下，还有电子制造厂商参照日本某些企业的限量标准，要求在100PPM以下。其实，在软钎焊料行业大家都知道，锡铅是共生矿，在实际冶炼及生产中精锡的铅含量一般也只能做到50-60PPM，焊料生产过程中加以控制可保证无铅焊料中铅含量在100PPM左右，但是如果按照某些电子厂商的要求，签订供货协议并保证每一批焊料都控制铅含量在100PPM以下，应该是比较困难的。不过将铅含量控制在200PPM以下还是可以做到的，但是，同样必须对原材料的选购、生产工艺流程等方面严加控制才行，而很多企业缺乏相关管控经验，时常感觉力不从心、无从下手。
4、技术研发不能满足无铅化后续较快的发展；
中国软钎焊行业在无铅焊料的研发方面十分欠缺，有的企业根本就没有技术研发人员，需要的产品就从资料上找来配比进行配制，而根本不考虑其他的问题，还有的企业有一两个技术人员，研发能力及技术储备显然不能满足无铅化的较快发展。国外某著名锡焊料企业研发技术人员有近百名，我们国内好多位在无铅领域卓有成效的专家、学者都曾在该公司实习或工作；再看国内同行，企业总人数超过百人的几乎没有，一般多在三十至五十人，而这些人中更多的是销售及管理人员，技术人员屈指可数。
研发力量的薄弱导致中国软钎焊料行业在研发力度上明显不足，除企业研发外，当然还有一些大专院校或研究机构在对无铅焊料进行技术研发，但是通过最近几年的成效来看，成果明显太少而且市场化的脚步太慢。造成这些专业研发机构研发力度不足的原因，一个方面是因为这些专业研发机构与市场脱节，研发出来的某个配比的无铅焊料在性能上及实验室的论证上都很好，但在实际市场中可能会碰到各种各样的问题，比如焊料可以做成焊条，但在拉丝的时候却碰到了问题，还有就是不能做成粉，这样一来，整个研发成果市场推广的意义就不大了；另一方面这些专业研发机构的研发经费问题，虽然国家每年都有各种各样的项目经费，但这些机构能够顺利拿到经费的并不多，在现有的经费条件下，往往要做很多项目，而且无铅焊料的研发是一个耗时比较长的系统工程，经费需求比较大，因此更多的研发机构往往在实际研发中因经费不足而导致后续研发力度跟不上市场发展需求；还有一个方面就是，虽然国家信息产业部或科技厅每年都会有相关无铅类或环保类的项目经费，但这些项目经费下发之后成果验收工作做的不够完备，让个别拿了经费的机构或企业没有真正的把经费用到项目研发上，而是更多的消耗在了跑项目、做项目的花销上或挪做他用。
上述种种原因的存在，导致了中国软钎焊行业后续研发力度不足，远远不能满足无铅化较快的发展速度，因此我们必须克服困难，找出对策，加大无铅焊料的研发力度，否则会被国际上越来越高的研发水平抛的越来越远。
三、在无铅化绿色浪潮的挑战中，中国软钎焊企业的应对措施
面对无铅化绿色浪潮带来的挑战，所有的软钎焊企业应该根据自身的实际情况，及时调整好企业发展思路，并积极寻求对策，以确保在这样新一轮的“工业革命”中不被淘汰。结合上述无铅化带来的几个方面的挑战及目前中国软钎焊企业在无铅化过程中存在的不足，本人认为，中国软钎焊企业应从以下几个方面加以应对：
（一）、学习并掌握全球绿色浪潮的发展动态
对所有的中国企业来讲当无铅化浪潮袭来时，大家所面临的困境都是一样，都要从头开始学习并认识它，如果把它看成是一次“工业革命”，那么“革命”的本身就是摒弃陈旧的东西标新立异的过程，对于新生的事物，大家总是存在一个认识的过程。在这一波的“无铅化浪潮”中，中国政府及企业都不是“革命”的发动者，只能是顺应潮流、接受“革命”现状，所以我们要在这股“浪潮”袭来时，认真学习相关政策法规、积极应对。
在学习的过程中，政府做了大量的工作，并组织专家学者积极应对，企业更应该积极应对，随着欧盟指令的实施，无铅化不断深入，在实际的生产制作过程中遇到的问题也越来越多，繁多问题解决的过程也是企业在无铅化道路上前进的过程。在努力适应欧盟两个指令的同时，中国企业应当更加深入地提升企业的应对能力，要做到应对自如，确保企业顺利发展，还必须时时把握无铅化浪潮的发展动态，提高企业自身素养，加强对各种风险的应对能力，才能够真正顺应无铅化发展潮流。
（二）、结合企业自身实际情况，投身无铅化浪潮，建设绿色工艺链
在“无铅化浪潮”所有的应对措施中，任何一个环节都显得至关重要，因为无铅化的要求较为严格，稍有不慎都有可能造成铅或其他限用物质超标而不合格，因此建设绿色供应链就显得尤为重要。
绿色供应链的建设是一个系统工程，它能够确保从原材料开始到终端产品都符合相关指令要求，并且在任何一个环节出现问题都具有可追溯性。首先，简单介绍一下软钎焊制造企业的绿色供应链的建设及其系统化的管控方案：
1、建设目的：
使每一批无铅焊料的限用危害物含量都在控制之中，保持产品批次间的稳定性与一致性，并且使每一批产品质量都具有可追溯性；
2、绿色工艺控制链示意简图（见下图）：
